Секция посвящена вопросам математического моделирования, построения законов управления и оптимизации динамических систем. Рассматриваются теоретические и экспериментальные работы по различным направлениям науки и техники, включая теорию управления, общую механику, механику твердого тела, трибологию, мехатронику и робототехнику, динамику космических тел и управляемых аппаратов, а также другие смежные области
Формат участия: смешанный
Дата и время проведения: 04.04.2025 в 11.00
Место проведения:
Ссылка на трансляцию: https://ipmnet.ktalk.ru/xiquvov6w0p4
Рассматривается задача выведения космического аппарата на заданную прямолинейную траекторию. Закон управления угла наклона тяги подбирается из условия максимума продольной скорости движения в конце участка выведения. При этом управление не должно нарушать заданные фазовые ограничения на положение аппарата. В ходе работы доказывается оптимальность используемого закона, а также составляется алгоритм построения управления в форме синтеза.
Рассматривается движение управляемого объекта, который совершает скоростной маневр в плоскости с постоянной по модулю тягой. В качестве закона управления используется закон линейного тангенса. Определен предельный вид функции в виде кубического полинома для вертикальной координаты при бесконечно большой тяге, проанализировано асимптотическое поведение констант. Построены соответствующие функции ошибок для констант интегрирования, вертикальной координаты, функционала.
Рассматривается динамика раскручиваемой двухмассовой механической системы, представляющей собой модель колеса. Колесный диск моделируется однородным сплошным круглым диском. Шина моделируется толстостенным кольцом. Компоненты системы связаны между собой с помощью многочисленных параллельно соединенных пружин Гука и гидравлических демпферов (модель Кельвина-Фойгта). Движение системы исследуется как при наличии и отсутствии проскальзывания шины, так и при отрывах колеса от поверхности основания.
В работе исследуется количественная оценка управляемости относительно энергопотребления подводного аппарата цилиндрической формы с закругленными концами при движении в вертикальной плоскости. Целью проводимого исследования является рассмотрение метода нахождения оптимальных параметров систем на примере поиска оптимального расположения двигателей подводного аппарата. В рамках работы рассматриваются два случая расположения двигателей, что позволяет выявить наиболее эффективную конфигурацию.
В статье исследуется оптимизация параметров системы по критерию качества управления. Вводится количественная оценка управляемости на основе среднего значения критерия. На примере упрощенной модели подводного аппарата ищется оптимальное расположение управляющих винтов для минимизации времени движения или энергозатрат. Траектории генерируются случайно, сравниваются энергозатраты и время для систем с разными параметрами.
Разработана методика диагностики неравномерного износа шестеренчатых передач сервоприводов на основе многоточечного измерения углового люфта. Экспериментальная установка на базе робота SAHR с сервоприводами Dynamixel выявляет зоны повышенного износа путем анализа гистерезисных характеристик. Испытания показали вариацию люфта от 0,26° до 0,61° в разных секторах, что свидетельствует об асимметричном износе. Предложена ротация шестерни для его компенсации, что повышает устойчивость системы
Рассматривается задача управления пространственным движением квадрокоптера. Для синтеза стабилизирующего управления используется метод обратных задач динамики. Оценка вектора состояния осуществляется при помощи наблюдателя с высокими коэффициентами усиления.
Исследуется плоскопараллельное движение колесных мобильных систем, моделируемых в виде полноприводных транспортных средств, у которых каждое колесо имеет индивидуальный источник вращения. Предполагается, что колеса не изменяют своих осей вращения, то есть не поворачиваются в пространстве. Для заданной механической системы на фиксированном интервале времени рассматривается задача выхода на прямую с одновременной максимизацией скорости в направлении прямой с учетом препятствия в виде стенки.
В настоящей работе исследуется задача стабилизации заданного углового положения однозвенного манипулятора с учетом ограничений на значения угловой координаты, скорости, ускорения и рывка рабочего звена манипулятора. Полученный в работе алгоритм управления реализован с среде MATLAB/Simulink. По результатам численного моделирования можно сделать вывод о работоспособности предложенного закона управления с учетом ограничений.
В работе рассмотрены особенности построения системы управления устройством стабилизации антенны связи, расположенной на морском судне.
В работе рассмотрено взаимодействие колеса транспортного средства с дорожным покрытием при наличии колеи. Предложена математическая модель взаимодействия колеса с колеей, в которой принимается во внимание угол набегания колеса на стенку колеи. Проведена оценка боковой силы при пересечении колеи колесом транспортного средства. Получены зависимости отношения боковой силы к нормальной нагрузке для различной глубины колеи и углов наклона ее стенок от угла поворота колеса.
В работе составлена математическая модель для оптимизации управления многоспутниковой группировкой дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Групповое управление спутниками для задач ДЗЗ является актуальной областью, однако современные алгоритмы оптимизируют съемку множества отдельных точек интереса. В данной работе приводится постановка, позволяющая рассмотреть задачу съемки площади, решением которой будет площадной алгоритм управления группировкой, оптимальный по функционалу качества.